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新技术替代“笨”办法!3D扫描+激光熔覆快速修复钻头刀口

新技术替代“笨”办法!3D扫描+激光熔覆快速修复钻头刀口

12 月 28, 2023

钻机是钻探事业的躯体,其性能和状态直接影响到钻探工作的效率和质量。钻头作为钻机中的核心部件,必须确保处于最佳状态,以充分发挥其在钻探作业中的关键作用。借助思看科技先进的3D扫描仪可以保障钻机性能优良、状态良好,提高钻探效率,减少故障和事故发生,为企业提高经济效益。

 

一、案例背景

 

案例中的客户是黄陵矿业集团,作为中国能源投资和基本建设体制改革四个试点单位之一,黄陵矿业已成为煤炭、电力、铁路、建筑建材等产业多元互补、循环发展的大型现代能源企业。本次项目需要检测钻机钻头刀口及磨损数据,以便进行后续刀口修复

 

本次项目需要检测钻机钻头刀口及磨损数据,以便进行后续刀口修复

 

二、客户需求与痛点

 

在钻探过程中,钻头需要切削、破碎和穿透地层物质,因此位于钻头前端凸起的刀口承受着巨大的压力,进而导致钻头刀口与钻机的配合孔发生磨损,甚至引发崩裂。为了提高作业效率和降低整机维护成本,客户需要在不拆卸钻头的情况下精确修复刀口,减少停机时间,保持工作连续性。

 

将磨损的钻头切割下来进行修复

 

传统方法中,需要将磨损的钻头切割下来进行修复,之后再焊接上去,这种方法存在诸多不足之处:

 

01 消耗钻头底座:由于需要将钻头切割下来,钻头底座成为消耗品,需要频繁更换,不仅增加了维护成本,也造成了资源浪费。

 

02 质量不稳定:焊接过程可能受到多种因素的影响,如操作人员技能、材料选择等,且仅通过简单的切割和焊接方式,修复过程粗糙,缺乏精确的控制和调整,极可能导致焊缝质量不稳定,影响钻头的整体性能,存在一定的安全隐患。

 

03 操作复杂:切割和焊接等操作需要专业人员进行,需要耗费大量的人力和时间,且存在一定的操作风险。

 

钻头刀口在测量过程

 

三、项目难点

钻头刀口在测量过程中往往面临诸多挑战

 

01 钻机设备体积大且笨重,不便于移动,因此只能在车间现场进行测量,现场机器噪音、震动、灰尘等因素会影响测量稳定性。

 

02 钻头刀口几何形状复杂,损伤区域包括裂纹、磨损、蚀刻和其它形式的物理缺陷处较多且细小,对于测量数据精度和细节度要求非常高。

 

四、解决方案及优势

 

客户采用三维扫描仪获取钻头刀口数据,加上激光熔覆技术,直接修复刀口

使用设备:KSCAN-Magic复合式三维扫描仪

01 借助KSCAN-Magic直接扫描钻头刀口,精度高达0.020mm,完全满足刀口形状、尺寸等数据的精准获取,在嘈杂、震动的现场环境也能保证稳定可靠的高精度测量。

 

KSCAN-Magic集成了红外+蓝色激光技术

 

02 同时KSCAN-Magic集成了红外+蓝色激光技术,在精细扫描模式下,7束平行蓝色激光线,最高分辨率可达0.010 mm,完整捕捉刀口物理缺陷处如磨损、裂纹、蚀刻等细节之处,为钻头刀口修复提供了精确的数据基础。

 

03 配合专业的三维软件,轻松地进行点云数据的预处理、特征提取、模型重建等。

 

磨损钻头刀口高精度三维数据模型磨损钻头刀口高精度三维数据模型

 

04 在磨损钻头刀口高精度三维数据模型的基础上,结合激光熔覆技术对刀口进行修复。

 

激光熔覆技术是一种高度精密的表面修复技术,通过激光束对受损区域进行局部熔化,然后迅速凝固,实现对刀口的原位修复。激光熔覆结合三维扫描,可以更精确地定位和测量受损区域,实现对刀口表面的微观结构修复,确保修复层与原材料的紧密结合。这种精密度不仅提高了修复后的刀口耐磨性和强度,还减少了修复过程中可能引入的变形和残余应力。

 

五、客户评价

 

钻机设备通常较大且笨重,这使得制造和维修过程相对繁琐,很多新兴技术也无法轻松应用。然而这次在思看科技三维扫描仪的帮助下,我们彻底改变了以往的钻头刀口修复方式,不再局限于先切割再焊接的“笨”方法。三维扫描结合激光熔覆技术,为我们钻机设备的制造和维修提供了更加智能化、高效化、精准化的解题思路。

 

思看科技始终致力于为客户提供创新的三维解决方案,通过三维扫描技术的不断演进,为传统行业注入新活力。我们坚信通过数字化转型,思看科技将为传统行业发展带来更多先进、可持续的技术变革。

               
                       

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